第二节 铁的冶炼 合金
教学目标:
1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;
2、知道生铁和钢等重要的合金,认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用;
3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。
过程与方法:
1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究,培养学生运用知识于实际生活的能力;
2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。
情感态度与价值观:
1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍,培养学生的爱国主义情感;
2、通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
重点难点:
铁的冶炼原理;合金及合金的物理特性;工业炼铁的化学原理。
【教学设计思路】:
一、铁的冶炼
【教学过程】:
1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位?自然界中铁元素以何种形式存在?
2、你知道的铁矿石有哪些?我国的铁矿主要分布在哪些地区?
3、就你所知的历史知识,你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了?
4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么?
引导学生从地壳中铁的含量,自然界中铁元素的存在形式,我国铁矿的类型及基地分布情况等方面进行讨论。
既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要,那么,我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。
【教师引导】
今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。对比Fe2O3与Fe 组成上的区别,请大胆假设,如何实现从Fe2O3到Fe的转变。
Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素,不同之处在于Fe少了O元素,要使Fe2O3转变为Fe,可从下列方面入手:
(1)可在一定条件下,使Fe2O3直接失氧,转变为铁;
(2)可加入某类物质,让其与Fe2O3中的O元素结合,主动夺取Fe2O3中的“O”元素,使Fe2O3转变为金属Fe。
评析:
(1)对于活动性比较活泼的金属(如Na、K 、Mg 、Al等)很难从其矿物中提取出来,为了得到它们,可采用电解的方式直接将它们分解,引读P120“拓宽视野” 。金属Fe的活动性不是很强,一般不采用这种方式。
(2)冶炼金属铁,可选择加入其他易得氧的物质与Fe2O3反应,以夺氧的方式还原Fe2O3。
引导:我们以前所学过和接触的物质中,哪些可以和“O”结合,形成新的物质?
Mg、H2、C、CO、P、Cu等物质可实现以上变化。
Mg MgO H2 H2O C CO2
P P2O5 Cu CuO CO CO2
引导:从理论上讲,这些物质都可以实现所需转变,但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发,我们一般选择C或